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ZigBee上遊芯片廠商分析

編輯:泰州LETOU電氣工業有限公司  字號:
摘要:ZigBee上遊芯片廠商分析
ZigBee技術是一種近距離、低複雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術。主要用於距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數據傳輸以及典型的有周期性數據、間歇性數據和低反應時間數據傳輸的應用。由於其低功耗;低成本;低複雜度,低速率和組網能力強而成為備受關注的一種通信方式。群所周知,任何一項通信技術及其所屬於產業的發展離不開其核心芯片支持,核心芯片的工藝,性能,價格成本決定了所屬產業的發展前景,ZigBee作為一項新興的通信技術,上遊芯片廠商在其指引整個ZigBee產業發展方麵扮演了非常重要的角色。本文就此來分析下現今市場上ZigBee的主要芯片供應廠商。

目前市場上ZigBee芯片提供商有:TI(Chipcon);Freescale;Ember;Jennic;Atmel;Integration;NEC;OkI;Renesas;等9家。其中TI;Frescale;Ember;Jennic是市場上主導的供應廠商,這四大廠商基本上壟斷了整個90%的市場份額。四大巨頭勢力都比較均衡,Jennic之前在整體實力和名氣上可能稍有欠缺,但自從被NXP收購後,至少在行業影響力方麵可以和其它三家的競爭對手平分秋色了。

在技術應用方麵,四大芯片廠商可以提供“ZigBee RF+MCU”;“ZigBee協議棧芯片+外掛芯片”;“單SOC”等三種應用方案。這三種方案也是目前ZigBee產業芯片應用的主要應用方式。在“ZigBee RF+MCU”方案中,“ZigBee RF”是一款針對ZigBee協議及專有無線協議的2.4 GHz IEEE 802.15.4收發器,該序列的芯片集成度都比較高,僅需要極少的電子元器件便可搭建完整的ZigBee協議底層硬件平台,由於該類芯片隻是一個符合物理層標準的芯片,它隻負責調製解調無線通訊信號,所以必須結合單片機才能完成對數據的接收發送和協議的實現。一般通過SPI和外接的MCU來通訊,由外接的MCU來運行處理ZigBee協議規範裏上層應用。TI的cc2420;Frescale的MC13XX;都是此類應用芯片。“ZigBee協議棧芯片+外掛芯片”,在該類應用中,“ZiBee協議棧芯片”都是一款集成了2.4G無線射頻收發和微處理器功能的專用芯片,用戶可以讓該款芯片來處理運行ZigBee協議棧和應用代碼,但由於受片上Memory/處理器能力資源的限製,用戶需額外配置一個存儲芯片/MCU來完善整體的應用性能。Jennic的芯片多基於協議棧+外掛EEPROM的應用,而EMBER260序列是後者的典型應用。“單SOC”是隨著半導體工藝發展而衍生的產物,也是當前最主要的一直應用方式,所謂“單SOC”是指把ZigBee射頻和單片機以及Flash存儲三部分集成在了一顆IC上所謂芯片,可以給用戶PCB空間進一步縮小,降低了用戶的硬件設計。這類芯片典型的有TI公司的CC2430;Frescale MC1321x;Ember公司的EM250等。

芯片隻是實現功能的硬件“載體”,要達到完美的應用,都需要軟件協議棧的強大支撐,以上所述的四大巨頭都可以提供基於自家芯片的ZigBee協議棧,這其中像TI還是免費提供的。隻有提供了基於自家芯片的ZigBee協議棧,開發者才能根據單片機的結構和寄存器的設置並參照協議中物理層部分和網絡層部分的ZigBee協議自己去開發各自AP應用代碼。如果芯片巨頭沒有自己的核心協議棧,別家的協議棧底層關於芯片寄存器地址部分的設置可能有所差異,這家給開發者的應用帶來嚴重的阻礙,進而影響了其芯片的市場應用和市場份額。

具體針對國內市場,由於整個ZigBee產業在國內相比於歐美市場有比較明顯的差距,缺少上規模和有實質用量的應用,更多的還是停留在關注和學習階段。因此這四大巨頭在國內市場份額就體現出了一定的差異。從熟知度來說,應該是TI序列的芯片名氣是最大的,國內不少高校;研究所都是基於TI序列的芯片來研究學習ZigBee的,很多ZigBee開發板;開發套件也都是基於TI芯片的,這可能與TI公司是最先免費提供自己ZigBee協議棧有一定的關係,降低了國內用戶學習ZigBee技術的成本門檻。而像Frescale;Ember等公司由於一直還沒有免費公布自己的ZigBee協議棧,其開發套件成本都在幾W人民幣,過高的學習費用門檻,導致普通學生或者工程師用戶望塵莫及,因此在知名度方麵要稍有遜色。但縱觀國內ZigBee OEM客戶廠商,真正有一定規模應用和影響力的廠商在選擇應用芯片方案平台時,TI並沒有體現出和知名度相匹配匹配的優勢出來,四大巨頭之間的競爭又趨於平衡。從國內行情來分析,基於Frescal和Ember兩家公司方案在工業類的應用偏多,而TI和jennic兩家的方案產品在消費類產品中較常見。這不知道是否和芯片的內在因素有一定的必然關係?值得我們後麵繼續關注比較。
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